fMRT-Korrelate der akuten Reorganisation sprachlicher Netzwerke durch tDCS

Nicht-invasive Hirnstimulation ist in der Vergangenheit erfolgreich eingesetzt worden, um sprachliche Leistungen bei Gesunden und Patienten nach Schlaganfall zu verbessern. Zwar konnten die Verhaltenseffekte von Verfahren wie der transcraniellen Gleichstromstimulation (engl. „transcranial direct current stimulation“, tDCS) gut dokumentiert werden, jedoch sind die zugrundeliegenden neuronalen Wirkprinzipien bislang nur unzureichend verstanden. In dieser Präsentation soll eine Studie vorgestellt werden, in der wir den linken Gyrus frontalis inferior mittels anodaler tDCS stimulierten und simultan funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) durchführten. 20 gesunde Probanden nahmen an der Placebo-kontrollierten Studie teil (anodale tDCS vs. Schein-tDCS in einem cross over-Design). Während der Stimulation wurden die Probanden mittels fMRT in Ruhe („resting state“) sowie bei einer Wortflüssigkeitsaufgabe untersucht. Dadurch war es möglich, Verhaltenseffekte der Stimulation zu quantifizieren und tDCS-induzierte Änderungen funktioneller Netzwerke abzubilden. Anodale tDCS führte im Vergleich zu Schein-tDCS zu einer signifikanten Verbesserung der Wortflüssigkeit, die mit einer Reduktion der aufgabenspezifischen Aktivierung im linken ventralen Gyrus frontalis inferior assoziiert war. Eine Netzwerkanalyse niederfrequenter spontaner Oszillationen während der Ruhe-fMRT ergab, dass anodale tDCS zu einer verstärkten Konnektivität von zentralen Knotenpunkten sprachspezifischer perisylvischer Netzwerke führte. Zusammenfassend modulierte anodale tDCS im Vergleich zu Schein-tDCS endogene Oszillationen nicht nur in der direkt stimulierten Region, sondern in einem ausgedehnten Netzwerk funktionell eng verbundener Areale. Diese Modulation könnte die Grundvoraussetzung für das effizientere Prozessieren in aufgabenspezifischen Regionen und für die verbesserte Leistung in der Wortflüssigkeitsaufgabe darstellen.